Question

如图所示为一种可测量磁感应强度的实验装置：磁铁放在水平放置的电子测力计上，两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场的影响可忽略不计，此时电子测力计的示数为G₁。将一直铜条AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中，两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，此时电子测力计的示数为G₂。现使铜棒以竖直向下的恒定速率v在磁场中运动，这时电子测力计的示数为G₃，测得铜条在匀强磁场中的长度为L，回路总阻值为R。铜条始终未与磁铁接触。

（1）下列判断正确的是______

A.G₁＜G₂＜G₃ B.G₁＝G₂＜G₃      C.G₁＝G₂＞G₃ D.G₁＜G₂＝G₃

（2）由以上测得量可以写出磁感应强度B大小的表达式为____________。

Answer

（1）B

（2）

【解析】试题分析：（1）磁铁放在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的示数为G1（磁铁的重力）；铜条构成的闭合电路AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中时，铜条不切割磁感线，无感应电流，无相互作用力，所以示数为G2仍为磁铁的重力，即G1=G2；当铜条向下运动，切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可得感应电流方向为B到A，再由左手定则可得，安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，磁铁受向下的作用力、重力、测力计向上的支持力，测力计的示数G3等于支持力等于磁铁受向下的作用力、重力之和；所以G2＜G3 ．综上所述B答案正确．故选B．

（2）铜条向下运动，切割磁感线，产生感应电流，安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，磁铁受向下的作用力、重力、测力计向上的支持力，测力计的示数G3等于支持力等于磁铁受向下的作用力、重力之和，所以安培力大小F=G3-G1；以速度V切割磁感线安培力大小；两式结合得；因为G1=G2；所以也可以为

考点：测量磁感应强度

【名师点睛】本题考查了安培力的大小计算，应用公式F=BIL时注意公式适用条件和公式中各个物理量的含义．并考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，牛顿第三定律。